焦耳定律题含标准答案.docx
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焦耳定律题含标准答案
焦耳定律题(含标准答案)
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焦耳定律练习题
一、填空题
1、电热毯是冬季北方常用的取暖设备,它是利用________来工作的。
而计算机内都装有小风扇,它工作时把
热空气驱走,这是为了________。
2、某加热装置的工作原理如图所示,两电阻丝的阻值相等,电源电压不变,它有加热和保温两个工作状态。
当开关S1接b,S2断开时,它是处于 状态,此时电路功率为P1;当开关S1接a,S2闭合时,电路功率为P2,则P1∶P2= 。
3、小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示,由图像可得,定值电阻R1的阻值是 Ω.实验时,电源电压保持5V不变,当滑片P位于a端时,滑动变阻器消耗的电功率是___W,此时,电阻R1在10min内产生的热量为______J
二、选择题
4、一只“220V45W”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是( )
A、45J B、220J C、2700J D、9900J
4、如图1所示,额定功率为2W的小灯泡L与一个阻值为4Ω的电阻R串联后接到电压为6V的电源上,小灯泡恰能正常发光。
则通电1分钟,小灯泡产生的热量是( )
A.80J B.120J C.540J D.无法判断
5、家用电吹风由电动机和电热丝等组成,为了保证电吹风的安全使用,要求:
电动机不工作时,电热丝不能发热;电热丝发热和不发热时,电动机都能正常工作。
如下图所示电路中符合要求的是()
6、电流通过导体时导体会发热,根据这个道理可制成()
A.电风扇 B.电铃 C.电炉 D.发电机
7、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈电阻为2
,线圈中电流为10A。
这台电动机正常工作1S消耗的电能为W,产生的热量为Q,则( )
A.W=3800J,Q=200JB.W=3800J,Q=3800JC.W=72200J,Q=200J D.W=72200J,Q=3800J
8、有两根阻值分别为
的电阻丝,分别采用下图所示的四种方法接在同一电源上后,相同时间内产生的热量最大的是()
9、一个电炉接在220V的电路上时用10min可以烧开一壶水,若该接在110V的电路上(忽略散热等因素影响),烧开这壶水需要的时间为( )
A.10min B.20min C.30min D.40min
10、小洁家购买了一台电饭锅,在使用时闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现
很热,而其它用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析一下,发生这一现象的原因是()
A.电压太高 B.导线太粗C.导线太细 D.导线太短
11、在家庭电路中,导线相互连接处往往比别处更容易发热,老化更快。
原因是连接处()
A.电流比别处小,产生的热量多B.电流比别处大,产生的热量多
C.电阻比别处小,产生的热量多D.电阻比别处大,产生的热量多
12、(高州市)有有两个电热器接到同一电源上,甲由两条不同的电阻丝R1、R2(R1≠R2)并联构成,乙由两条相同的电阻丝R3并联构成,已知R1+R2=2R3,若两电热器分别给相同容器内等温等质量的水加热,则升温快的是( )
A:
放甲电热器的容器 B:
放乙电热器的容器
C:
一样快 D:
无法确定
13、一根电阻丝,接在电压恒为U的电路中,在时间t内放出的热量为Q;若截去一半,仍然接在该电路中,在相同的时间内放出的热量为():
A.Q/2 B.Q C.2Q D.4Q
14、有三根电阻丝,接在电压恒定不变的电源上,产生的热量全部用来烧水,要使用同一壶水在最短的时间内烧开,那么这三根电阻丝应是( )
A.三根串联 B.三根并联
C.两根串联起来,再跟第三根并联 D.两根并联起来,再跟第三根串联
15、图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝,M为电动机),表3是该电吹风的铭牌。
求:
(1)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝的电流多大。
(2)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。
30、如图所示的电路中,有带风叶的小电动机一只,电热丝一段,开关两只(S1、S2),插头一只,导线若干,利用这些器材可以连接成一个有冷、热两档风的电路.要求:
只闭合开关S1时吹冷风;只闭合S2时既无冷风又不发热;同时闭合S1、S2时吹热风.请用笔画线做导线按要求将图中的元件连接起来.(连线不能交叉)
4、简答题
5、
31、若已知电风扇电动机内阻为R,当电风扇正常工作时,测出加在电动机两端的电压为U,能否利用P=
计算电动机的输入功率,你判断依据是什么?
若电风扇接通电源后,风扇叶片不转动,为什么容易出现电动机线圈过热着火的危险.
32、电饭锅的原理如图所示。
煮饭时开关S是闭合的,红色指示灯亮;饭熟后(当时的温度大约为103℃)保温时开关S自动断开,黄灯亮。
电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁,与电饭锅发热板的等效电阻相比,二者的大小应有什么关系?
为什么?
通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用,这是为什么?
五、计算题
33、电吹风是现代家庭常用的电器,如图是小华家中使用的电吹风.使用过程中,她发现电吹风既可以吹热风,又可以吹冷风,根据这个现象她断定:
在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝.根据电吹风能够单独输出冷风的现象,她认为电动机和电热丝是并联的,下图是她根据现象分析画出的两个电路图.
(1)你认为上述两个电路,哪一个更符合实际情况.
(2)小华查看说明书得知,该型号电吹风吹热风时的功率为460W,吹冷风时的功率为20W,求电吹风正常工作且吹热风时,电热丝的功率、电阻及1min内电流通过电热丝所产生的热量.
34、电烙铁使用前需要一定的预热时间,因而若暂时不用也要接在电源上,这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。
所以,有时采用如图8所示电路,在暂不需要焊接时,断开S,使电烙铁处于预热状态;当需焊接时,闭合S,就能很快达到焊接温度。
现用“220V25W”的电烙铁,若灯炮在预热状态时的电阻为800欧,则预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦?
整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分之几?
35、如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电源电压不变。
当开关S接1时,电压表的示数为6V,电流表的示数为1A。
求:
(1)R2的阻值是多少?
(2)当开关S接2时,电压表的示数为多大?
若通电1min,电阻R2产生的热量是多少?
36、(9分)一只开水煲的铭牌如图,内部由开关和电热丝组成.求:
(1)正常工作时,通过内部电热丝的电流;
产品名称:
开水煲
额定频率:
50Hz
额定功率:
1100W
额定电压:
220V
容量:
1.2L
型号:
JKY-12C09C
(2)内部电热丝的电阻;
(3)额定电压下工作5min消耗的电能.
38、如下图所示,标有“6V、3W”字样的小灯泡与最大阻值为10Ω的滑动变阻器串联在电路中。
当变阻器连入电路中的电阻为6Ω时灯正常发光。
(不考虑灯泡电阻受温度影响,电源电压不变)求:
(1)灯泡电阻、电源电压;
(2)灯泡正常发光1min,变阻器产生的热量。
39、某一电饭锅,内部电路如图7所示。
R1是加热电阻,R2是限流电阻,R2阻值为484Ω,煮饭时,接通电源(220V)、闭合手动开关S1,电饭锅处在加热状态。
当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合。
S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。
问:
(1)若接通电源后没有闭合开关S1,那么电饭锅能将饭煮熟吗?
为什么?
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水,则开关S1的自动断电功能不起作用,
这是为什么?
(3)在加热情况下,电饭锅消耗的电功率是1000W,求R1的阻值。
(4)在保温情况下,电饭锅消耗的电功率是多少?
六、综合题
40、浴霸是安装在浴室内供取暖和照明的家用电器,某品牌浴霸的铭牌和简化电路如图14所示,L为照明灯,L1和L2是两个功率均为275W的红外线取暖灯
额定电压
额定频率
额定功率
照明
取暖
220V
50HZ
40W
550w
(1)浴霸工作时,为了使取暖功率达到最大值,应闭合的开关是
(2)照明灯工作时,它的电阻是多大?
(3)三灯同时正常工作半小时,消耗多少电能?
参考答案
一、填空题
1、化学 3 由于电流热效应,充电电流越大,单位时间电池产生的热越多,容易损坏电板(答到点子上都给分)
2、电流的热效应(或电流通过用电器产生热量) 散热(或防止电热带来的危害、给计算机降温)
3、保温 1∶4
4、10、0.4、60
5、1.32×105 440 110 1.8 21384
6、15623h;由表中数据可知,温度越低,灯丝的使用寿命越长,且变化越明显;当温度由2400K降为2200K时,灯丝的平均使用寿命的增加量应大于(8000-377)h,故其平均使用寿命最接近15623K.
7、2700 90
8、4.8×104 C
9、
(1)红,黄
(2)132Ω
二、选择题
10、D
11、C
12、D
13、D
14、B
15、D
16、C
17、D
18、A
19、D
20、D
21、C
22、D
23、D
24、A
25、C
26、B
27、A
28、A
29、A
三、作图题
30、
四、简答题
31、因为电动机不是纯电阻,电动机的输入功率不等于电流流过电动机时电动机的发热量,只能用P=UI计算电动机输入功率。
若电风扇不转动,电动机的输入功率没有转化为机械功率,全部用于线圈的发热,此时P=UI等于P=
,线圈的电阻很小,所以单位时间的发热量很大,因此容易出现线圈过热着火现象
32、R1应该远大于发热板等效电阻。
五、计算题
33、1)乙电路更符合实际情况
(2)440W 110Ω 2.64×104J
34、P1′=12.5瓦;P/P1=70.8%
35、
(1)I1=
=
=0.6A···············································································(1分)
I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A··································································(1分)
R2=
=
=15Ω········································································(1分)
(2)当开关S接2时,电阻R1被短路,电压表的示数为零·····················(1分)
Q=
t=
×60s=144J·····························································(2分)
36、本题要求学生会用电流、电阻、电功的合适公式进行简单的计算,要求学生能够从图表中提取对解题有用的信息,排除干扰信息,题目难度不大.难度系数0.75.
正确答案:
(1)5A
(2)44Ω (3)3.3×105J
37、
38、
(1)灯正常发光时的电流 I=
=
=0.5A (1分)
灯泡电阻为RL=
=
=12Ω (1分)
电源电压U=UL+IR (1分)
=6V+0.5A×6Ω=9v (1分)
(2)变阻器产生的热量Q=W=URIt=I2Rt (1分)
=(0.5A)2×6Ω×60s=90J (1分)
39、
(1)不能,因为当锅内温度达到80℃时,S2自动断开,电饭锅进入保温状态。
(2)因为在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,达不到103℃,所以S1不会自动断
开。
(3)48.4Ω (4)90.9W
六、综合题
40、
(1)S1S2
(2)1210
(3)0.295kwh1或1.06×106J